Жасуша биологиясы

Пән: Биология
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 9 бет
Таңдаулыға:

ЖАСУША БИОЛОГИЯСЫ

Жасушаның құрылысы

Жасуша тіршілігі мерзімдік өзгерістер

Жасуша тіршілігіндегі мерзімдік өзгерістер Жасушаның бөлінуі

Жасушаның құрылысы

Жасушаның ашылуы оптикалық құрал - микроскоптың құрасты- рылуымен тығыз байланысты. Оптикалық әйнектер туралы деректер өте ерте кезден-ақ қалыптаса бастаған. 15-шi ғасырдың басы онда оптикалық өйнектерді адамдар кезәйнек ретінде пайдаланған. Екі линзадан тұратын және ұсақденелерді ұлғайтып көрсететін ең қарапайым оптикалық, құралды 16-шы ғ. аяғында аяғайынды Янсендер құрастырған, бipaқ, олар арқылы жасушаны көруге мүмкіндік болмаған.

Жасушаны көруге мүмкіндік беретін алғашқы микроскопты 1665 ж. физик Р. Гук құрастырып, сол микроскоп арқылы жасушаны ашқан. 1671 ж. М. Мальпиги, Н. Грю жасушаларды зерттеп, олардың, ең негізгі құрамдық бөлігі қабықшасы деп болжамдаған;

XVIII-XIX ғасырларда микроскоптың күрделенуі, микроскопиялық, зерттеулер әдісінің жетіліуі нәтижесінде бірте-бірте жасушаның тipi заттары ашылған.

1831 ж. ағылшын ғалымы Р. Броун жасушаның түйіршіктенген құрылымын ядро (nucleus) деп атаған, ядроны ашқан; 1841 ж. чех ғалымы Ян Пуркинье жаушаның қоймалжың заты - тipi затын ашып, оны протоплазма деп атаған. Осылайша XIX ғасырда ғалымдардың жасуша туралы пікірі бipтe-бipтe өзгеріп, оның негізгі заты қабықшасы емес, тipi заты деген ұғым қалыптасқан.

1938-1939 жж. неміс ғалымдары Т. Шванн және М. Шлейден еңбектерінде есімдіктер мен жануарлар жасушаларының 200-жылға жуық созылған зерттеулері қорытындыланып жасуша теориясы қалыптасқан. Сол сияқты жасуша теориясының әpi қарай дамуына неміс дәрігері Р. Вирховта (1858 ж. ) өз үлесін қосқан.

Қaзipri кезде жасуша теориясының мынадай негізгі қағидалары белгілі:

1) жасуша тіршіліктің ең ұсақ құрылым бірлігі болып табылады, ceбeбi барлық тірі ағзалар (өciмдіктер, жануарлар, саңырауқұлақтар, бөлшектенушілер) жасушалардан тұрады.

2) барлық жасушалардың құрылысы, жалпы алғанда бip-бipiнe ұқсас болады;

3) жасуша тек жасушадан, оның бөлінуі нәтижесінде пайда болады (Р. Вирхов) . "Ommi cellula a’cellula".

4) жасуша ашық, биологиялық, жүйе, ол арқылы үнемі заттар, энергия және ақпараттар ағыны өтіп отырады.

Қaзipri кездеп тұжырым бойынша тіршіліктің 2 формасы белгілі:

1) Тіршіліктің жасушасыз формасы - оған вирустар жатады. Вирустар өте кішкентай, тіпті жай микроскоп арқылы көрінбейтін, денелер. Олар нуклеин қышқылдарынан және белектан тұрады. Олардың тіршілігі тек жасушаға енгеннен кейін ғана байқалды, ал өз беттерінше оларда тipшiлiк құбылыстары байқалмайды. Вирустарды 1892 ж. орыс ғалымы Д. И. Ивановский ашқан.

2) Тіршіліктің жасушалы формасы. Оның 2 түpi белгілі, а) прокариотты жасушалар (бактериялар, көк-жасыл балдырлар) - түйіршіктелген, цитоплазмадан қос қабат мембрана арқылы шектелген, ядросы болмайды; тұқым қуалаушылық материялы ретінде сақиналанған ДНҚ кездеседі; рибосомадан басқа органоидтары болмайды; мөлшері жағынан өте ұсақ болып келеді 0, 1 - 0, 5 мкм; митоз кездеспейді.

3) Эукариотты жасушалар-түйірішіктелген, цитоплазмадан қос қабат мембрана арқылы шектелген, ядросы болады; тұқым қуалаушылық материалы ретінде хромосомалар кездеседі, барлықк органоидтары болады; клетка мөлшері біршама ipi болып келеді-15-65 мкм., митоз жолымен бөлінді.

Бір жасушалы ағзалардың жасушасы (қарапайымдылар) - өздері бір жасуша болып тұрып, тұтас ағзаға тән қызметтер атқарады: қозғалу, тітіркену, кебею, бөліп шығару, ас қорыту т. с. с. Ал көпжасушалы ағзалардың жасушалары белгілі-бір қызмет атқаруға маманданады, оларда әртүрлі белоктар синтезделінеді, мысалы: эпителий ұлпасының жасушаларында-мелонин, бұлшықет жасушаларында-миозин т. б.

Өсімдіктер жасушасының жануарлар жасушасынан ерекшелгі мынадай:

1) жасуша сыртын қалың целлюлоза қабығы қаптап тұрады;

2) цитоплазмада пластидтер (хлоропласттар, хромопласттар, лейкопласттар) кездеседі;

3) вакуолялары болады.

Қазіргі деректер бойынша жасушаның негізгі заты болып оның тірі заты протопласт саналады. Протопласт цитоплазмаға және ядроға жіктеледі.
Ол сыртқы ортадан шеткі мембрана - плазмолема арұқылы шектелген. Цитоплазма өз кезегінде гиалоплазмаға (цитоплазманың негізгі заты - матриксы) және органеллаларға жіктелген.

Гиалоплазма 2 мембранамен (плазмолемма, тонопласт) шектелген қоймалжың сұйықтың. Ол органикалық және бейорганикалық, заттардан тұрады. Оның 80-90 пайызын су құрайды. Органикалық заттардың ішінен негізгілері-белок, нуклеин қышқылдары, майлар, көмірсулар, АТФ т. б.

Гранулалы тордың қызметі-белок синтездеу, жасуша мембраналарын пайда ету орталығы болып саналады. Сол сияқты, ол вакуоля, лизосома, микроденекшіктерді де пайда ете алады. Эндоплазмалық арналар арқлы макромолекулалар, иондар тасымалданады. Агранулалы тор липофильдік заттарды синтездеуге қатынасады.

Гольджи комплексі 1 878 жылы италян ғалымы Гольджи жануарлар жасушасынан ашқан және соңғы кездерге дейін ол тек жануарлар жасушаларына ғана тән деп келінген.

Митохондриялар жасушаның міндетті органеллаларының бipi. Оның неше түліше болып келеді таяқша тәрізді, дөңгелек, сопақша т. с. с, ал мөлшер10, 5-7 мкм тең. Митохондриялар қос қабат мембранамен шектелген. Кристер арасында митохондрияның негізгі эптматриксі орналасқан. Онда ДНҚ, рибосомалар, белоктар т. б. кездеседі. Митохондриялар органикалық заттарды ыдырату, АТФ синтездеу қызметтерін атқарады.

Рибосомаларды 1955 ж. Палладе ашқан. Ол екі бөлшектен (кіші бөлшегі, үлкен бөлшегі) тұрады. Олар өте ұсақ, тек электрондық микроскоп арқылы көруге болатын органеллалар. Оның мөлшері небәрі 15-35 нм болады. Рибосомалар р-РНК-дан және белоктан тұрады, оның негізгі қызметі белок синтездеуі болып саналады.

Лизосомалар - диаметрі 2 мкм, әртүрлі ферменттерден тұратын көпіршіктер. Олар органикалық заттардың гидролиздену процессіне қатынасады, яғни жасушаішілік ас қорыту қызметін атқарады.

Жасуша орталығы - жануарлар жасушаларына тән органелла. Ол 2 центриолядан тұрады. Әрбір центриоля диаметрі 150 нм, ұзындығы 300-500 нм болып келетін қуыс цилиндр. Оның қабырғасы үш - үштен 9 топқа топтасқан 27 микро түтікшелерден құрылған. Жасуша оратығының қызметі митоздың қалыпты жүруін қамтамасыз ету яғни хроматидалардың ажырасуын қамтамасыз ету болып табылады.

Микротүтікшелер - түрліше болып келетін ұзын түтіктер, оның диаметрі 24 м тең.

Пластидтер тек өсімдік жасушаларына тән органеллалар. Олардың 3 түрі белгілі: жасыл пластидтер-хлоропластар (Компаретти, 1791 ж. ) сары, қызыл пластидтер - хромопластар (Берцелиус 1837 ж. ), түссіз пластидтер-лейкопластар (Крюгер, 1854 ж. ) .

Цитологияның соңғы кездердегі ең маңызды жетістіктеріне мыналарды жатқызуға болады:

1) Цитоплазманың мембраналық құрылыс принциптерін тұжырымдау;

2) Жасушаның ашық биологиялық жүйе екендігін тұжырымдау, яғни заттар, энергия және ақпарат ағындары туралы тұжырымның қалыптасуы;

Цитоплазма және оның органеллалары биологиялық мембраналардан тұрады, оның қызметі, қасиеттері сол мембраналарға байланысты болады. Шынында да, цитоплазманың құрғақ затының 90 пайызын биологиялық мембранатар құрайды; гиалоплазма 2 мембранамен (плазмолемма, тонопласт) шектелген; органеллалар да мембраналардан тұрады.

Биологиялық мембрана өте жұқа, қалындығы небәрі 5 - 10 нм болып келетін қабықша. 1972 ж. С. Сингер мен Г. Никольсон ұсынған биомембрананың сұйықтық-мозайқалық моделіне сәйкес, ол 2 биополимерден тұрады: белок және липидтер (сурет-3) . Липидтер молекуласы биологиялық мембраналардың қанқасын құрайды, ол екі қабат болып орналасып, сұйық фаза күйінде болады, ал оның бетінде немесе оған еніп, кейде оны түгел тесіп өтіп белок молекулалары орналасқан. Биологиялық мембраналар жартылай өткізгіштік (таңдамалы өткізгіштік) қасиетке ие, оның ұштары үнемі тұйықталған. Биологиялық мембраналардың арқасында жасушада көптеген дербес, тұйық қуыстар (органеллалар) түзіледі. Мембраналардың арқасында осы қуыстарда тек өздеріне тән химиялық құрамы қалыптасып, бірмезгілде түрліше химиялық реакциялардың жүруіне мүмкіндік туады.

Заттар ағыны - жасуша тіріпіліп үшін өте қажет құбылыс. Жасушаға үнемі заттар еніп, олар алмасу процесінде өзгеріп (ыдырап, синтезделіп), сыртқы шығарылып отырады. Бұл процесс үздіксіз жүреді, себебі заттар ағыны тоқталса жасуша да өз тіршілігін тоқтатады. Жасушаға түйіршік тәрізді заттар - фагоцитоз, ал сұйық заттар-пиноцитоз арқылы етеді. Пиноцитоз осмос құбылысының нәтижесінде жүреді. Оған мысал ретінде жасушада байқалатын плазмолиз-деплазмолиз құбылыстарын келтіруге болады.

Энергия ағыны - жасуша тіршілігі үшін: энергия органикалық заттардың ыдырауы нәтижесінде бөлініп шығад да АТФ молекуласында жинақталады. АТФ-та жинақталған энергия жасушада оның әрі қарай ФДФ, ФМФ-қа ыдырауы арқылы бөлініп әртүрлі құбылыстарға пайлалынылады.

Ақпараттар ағыны - жасуша тіршілігі туралы ақпарат ядрода, хромосомаларда, ДНҚ молекуласында биологиялық (генетикалық) код күйінде жазылған. Міне осы ақпарат. РНҚ - ға одан белокқа ферменттер отырады. Ал белоктар (ферменттер) жасушаның барлық тіршілік процестерін басқарып, реттеп отырады. Ақпараттар ағынысыз жасуша тіршілігінің болуы мүмкін емес.

Жасуша тіршілігіндегі мерзімдік өзгерістер (Жасушаның бөлінуі)

Ядро-эукариотты жасушалардың ең негізгі құрамдық бөлімдерінің бірі. Оны 1931 ж. ағылшын ғалымы Г. Броун ашқан. Ол цитоплазмаға қарағанда тығыздау болып келеді. Оның пішіні жасуша пішініне сәйкес болады, мөлшері 10-25 мкм шамасында: Әрбір жасушада 1, кейде 2 не одан да көп ядролар кездеседі. Ядросыз жасуша болмайды, тек эриотроциттер мен өсімдіктердің сүзгілі түтіктерінің жасушаларыңда ересек күйінде ядро кездеспейді.

Ядро екі мембранамен шектелген. Ол хроматиннен ядро шырынынан және ядрошықтан тұрады. Оның құрамы жасуша циклінің әртүрлі кезеңдерінде өзгеріп отырады. Осыған орай оның интерфаза кезіндегі ядро (яғни ядроның қызметтік күйі) және митоздық ядро күйі белгілі.

Ядроның интерфазалық күйінің негізгі бөлігі - хроматин. Ол өте жіңішке, ұзын, шумақталған хроматин жіпшесінен тұрады. Хроматин-хромосоманың актив күйі. Хроматин ДНҚжәне гистондық белоктардан тұрады. Ол жіңішке диаметрі 10-13 нм болатын жіпше. Оның қаңқасын 4 түрлі гистондық белоктардан (Н _2А , Н _2в , Н ₃ , Н ₄ ) құрылған дөңгелек денешіктер-нуклеосомалар құрайды. Нуклеосомаларға ДНҚ молекуласы тығыз ширатылып орналасқан. ДНҚ молекуласының оралымдарын бір-біріне гистондық белоктардың бесінші түрі-Н, жалғайды. Сонымен, гистондық белоктардың 5 түрі белгілі. Олар құрылымдық, реттеуші қызметтер атқарады. Хроматиннің ең негізгі бөлігі-ДНҚ молекуласы. Ол тұқым қуалау-шылықтың материалы болып есептелінеді, себебі оның молекуласыңда тұқым қуалаушылық туралы ақпарат "жазылған". Эукариоттардың ДНҚ молекуласы 3 түрлі фракциядан тұрады:

1) қайталанбайтын нуклеотидтер тізбегі, ол ДНҚ бойында бір дана күйінде кездеседі. Адамдардың гаплоидтық геномы 3-10 ⁹ н. ж. тұратын болса, оның 70 пайызы, яғни 2-10 ⁹ н. ж., қайталанбайтын нуклеотидтер тізбегі болып саналады. Бұл жерде барлық структуралық тендер орналасқан;

2) орташа қайталанатын нуклеотидтер тізбектері - олар ДНҚ молекуласының ұзына бойында 100 ден 100. 000 ретке дейін қайталануы мүмкін. Олардың үлесіне геномның 22 - 23 пайыз мөлшері жатады. Бұл жерде структуралық гендер кездеспейді, бірақ РНҚ, ТРНҚ, гастондық белоктардың гендері кездеседі;

3) өте жиі қайталанатын нуклеотидтер тізбектері - олар 100. 000 нан 1000. 000 ретке дейін қайталанатын қысқа нуклеотидтер тізбектері. Олардың үлесіне геномның 8 пайызы жатады. Бұл бөлшектерде ешқандай гендер болмайды, яғни олар гендердің нитрондық бөліктері болып табылады.

ДНҚ молекуласынын қасиеттерінің бірі оның тығыз ширатылуы. ДНҚ молекуласы нуклеосома денешіктеріне ширатылып нуклеогистон (хроматин) түзеді, ал ол әрі қарай ширатылып, жуандап митоздық хромосомаға айналады. ДНҚ молекуласының осылайша ширатылуының нәтижесінде тұқым қуалаушылық материалы тығыздалып, шағын денелерде (хромосомаларда) сақталуына мүмкіншілік туады. Мысалы, адамның дене жасушасының 1 ядросында 6 пг ДНК. кездеседі десек оның жалпы ұзындығы 2м тең. Адамдардың барлық жасушаларындағы ұзындығы небәрі 150 мкм болатын хромосомаларындағы ДНҚ молекулаларын бір-біріне тізіп жалғайтын болсақ оның ұзындығы 2, 5x10° км жетеді. Бұл Жер мен Күннің ара қашықтығынан 100 есе артық.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.